Java语言怎么对已经编码过的二叉树的节点进行解码,得到新的解码二叉树的代码的实现是什么思路

Java语言怎么对已经编码过的二叉树的节点进行解码,得到新的解码二叉树的代码的实现是什么思路?代码需要的变化是什么

思路:

  1. 使用已有的编码表 重建解码二叉树。从根节点开始,按照编码表中的编码规则逐个字符地添加节点和边,直到遍历完所有的字符和编码。

  2. 使用已编码的位串按照编码规则,通过解码二叉树进行解码。从根节点开始,依次读取位串的每一位。当读取到0时,向左子树移动;当读取到1时,向右子树移动。当到达叶子节点时,即可获取一个字符,将其添加到解码结果中,并回到根节点继续下一轮解码。

代码

// 定义二叉树节点
class Node {
    char data;
    Node left;
    Node right;
}

// 解码二叉树的构建
public Node buildDecodingTree(Map<Character, String> codeTable) {
    Node root = new Node();
    for (Map.Entry<Character, String> entry : codeTable.entrySet()) {
        char character = entry.getKey();
        String code = entry.getValue();
        Node currentNode = root;
        // 遍历编码串,构建解码二叉树
        for (int i = 0; i < code.length(); i++) {
            char c = code.charAt(i);
            if (c == '0') {
                if (currentNode.left == null) {
                    currentNode.left = new Node();
                }
                currentNode = currentNode.left;
            } else if (c == '1') {
                if (currentNode.right == null) {
                    currentNode.right = new Node();
                }
                currentNode = currentNode.right;
            }
        }
        // 添加叶子节点
        currentNode.data = character;
    }
    return root;
}

// 解码过程
public String decodeString(Node root, String encodedString) {
    StringBuilder decodedString = new StringBuilder();
    Node currentNode = root;
    for (int i = 0; i < encodedString.length(); i++) {
        char c = encodedString.charAt(i);
        if (c == '0') {
            currentNode = currentNode.left;
        } else if (c == '1') {
            currentNode = currentNode.right;
        }
        // 到达叶子节点,获取字符,重置当前节点为根节点
        if (currentNode.left == null && currentNode.right == null) {
            decodedString.append(currentNode.data);
            currentNode = root;
        }
    }
    return decodedString.toString();
}

在已编码的位串上按照编码规则进行解码时,通过解码二叉树进行路径的移动和字符的获取。解码的结果是通过获取叶子节点的字符并拼接而成的。

需要变化的主要是构建解码二叉树的过程,根据编码表的信息构建二叉树,并将字符存储在叶子节点中。解码过程相对较简单,主要是按照编码规则在解码二叉树上移动,并在叶子节点处获取字符。

以下内容引用自GPT,有用望采纳:
当我们要对已经编码过的二叉树的节点进行解码,首先要了解二叉树的编码方式。常见的编码方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

假设我们已经使用前序遍历的方式对二叉树进行了编码,编码结果存储在一个字符串中。现在我们要根据这个编码字符串重构出原始的二叉树。

要实现这个过程,我们可以使用递归的方式进行解码。下面是一个详细的解码过程的示例代码:

public class BinaryTreeDecoder {

    // 辅助变量,用于记录当前解码位置
    private static int index;

    public static TreeNode decode(String code) {
        if (code == null || code.isEmpty()) {
            return null;
        }

        // 将编码字符串转换成字符串数组
        String[] codes = code.split(",");

        // 重设解码位置
        index = 0;

        // 调用递归函数进行解码
        return decodeHelper(codes);
    }

    private static TreeNode decodeHelper(String[] codes) {
        if (index >= codes.length) {
            return null;
        }

        // 解码当前节点的值
        String val = codes[index];
        index++;

        // 如果当前节点的值为 "null",表示空节点
        if (val.equals("null")) {
            return null;
        }

        // 创建当前节点
        TreeNode node = new TreeNode(Integer.parseInt(val));

        // 递归解码左子树和右子树
        node.left = decodeHelper(codes);
        node.right = decodeHelper(codes);

        return node;
    }
}

上述代码中,我们使用了一个辅助变量 index 来记录当前解码位置。在 decode 方法中,我们首先将编码字符串转换成字符串数组,然后通过调用 decodeHelper 方法进行递归解码。

decodeHelper 方法中,我们首先根据当前解码位置获取节点的值 val,然后将 index 自增。如果当前节点的值是 "null",表示空节点,直接返回 null。否则,我们创建一个具有该值的新节点,并递归调用 decodeHelper 方法分别解码左子树和右子树,然后将其分别赋值给新节点的左子节点和右子节点。

最后,我们返回根节点,完成二叉树的解码。

需要注意的是,上述代码中假设二叉树节点的值是整型数据。如果节点的值类型不同,需要适当修改代码中的数据类型。

不知道你这个问题是否已经解决, 如果还没有解决的话:
  • 这有个类似的问题, 你可以参考下: https://ask.csdn.net/questions/1060823
  • 这篇博客你也可以参考下:java求一颗二叉树从根到叶子节点之和的最大值及二叉树的遍历
  • 除此之外, 这篇博客: java初级程序员必备的算法和数据结构入门只是,编程界的敲门砖,算法合集,简单详细中的 如何判断是否为排序好的数组 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或者直接跳转源博客中阅读:

    在第一个数组内部,定义一个布尔类型的变量,如果在进入循环的时候,把结构设置为true,也就是第一次排序后,没有任何移动的话,那么数组布尔就不会变成false

    在这里插入图片描述

  • 您还可以看一下 邱石老师的java后台+微信小程序 实现完整的点餐系统课程中的 在服务器上运行点餐系统供别人访问小节, 巩固相关知识点
  • 以下回答来自chatgpt:

    解码二叉树的思路是利用已经编码过的二叉树节点的前序遍历数组preOrder,通过递归的方式来创建新的解码二叉树。具体步骤如下:

    1. 首先判断是否是终止条件。如果preOrder数组为空,则直接返回(null, 0),表示创建完成。
    2. 获取根节点的值,即preOrder[0]的值。如果根节点的值是'#',表示为空节点,直接返回(null, 1)。
    3. 创建根节点,并初始化左右子树为null。
    4. 递归创建根节点的左子树。利用preOrder数组,去掉第一个值,即为左子树的前序遍历数组。通过Arrays.copyOfRange(preOrder, 1, preOrder.length)来实现数组拷贝。将返回的左子树存储在left中。
    5. 递归创建根节点的右子树。利用preOrder数组,去掉第一个值和左子树使用的值,即为右子树的前序遍历数组。通过Arrays.copyOfRange(preOrder, 1+left.used, preOrder.length)来实现数组拷贝。将返回的右子树存储在right中。
    6. 将根节点、左子树和右子树关联起来,即root.left = left.root,root.right = right.root。
    7. 返回已创建的二叉树节点和使用的节点数,即new CreateTreeResult(root, 1 + left.used + right.used)。

    在现有代码中,需要进行如下改变:

    1. 添加解码二叉树部分的代码。
    2. 创建一个新的类CreateTreeResult,用于存储已创建的二叉树节点和使用的节点数。
    3. 修改主函数部分,将编码前序遍历数组传入createTree函数,并输出所需的结果。

    具体的代码实现如下所示:

    import java.util.Arrays;
    
    class CreateTreeResult {
        public TreeMethod.Node root;
        public int used;
    
        public CreateTreeResult(TreeMethod.Node root, int used) {
            this.root = root;
            this.used = used;
        }
    }
    
    public class TreeMethod {
        public static class Node {
            char val;       // 值
            Node left;      // 左子树
            Node right;     // 右子树
            Node(char val) {
                this.val = val;
            }
        }
    
        // 创建树
        static CreateTreeResult createTree(char[] preOrder) {
            // 1. 判断是否是终止条件
            if (preOrder.length == 0) {  // 终止条件:E或E##
                return new CreateTreeResult(null, 0);
            }
            // 2. 获取根节点的值
            char rootValue = preOrder[0];
            // 3. 判断是否为空节点
            if (rootValue == '#') {
                return new CreateTreeResult(null, 1);
            }
            // 创建根节点
            Node root = new Node(rootValue);
    
            // 4. 创建左子树,利用递归
            char[] leftPreorder = Arrays.copyOfRange(preOrder, 1, preOrder.length);
            CreateTreeResult left = createTree(leftPreorder);
    
            // 5. 创建右子树,利用递归
            char[] rightPreorder = Arrays.copyOfRange(preOrder, 1 + left.used, preOrder.length);
            CreateTreeResult right = createTree(rightPreorder);
    
            // 6. 将根、左子树和右子树关联起来
            root.left = left.root;
            root.right = right.root;
    
            // 7. 返回树和使用的节点数
            return new CreateTreeResult(root, 1 + left.used + right.used);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            char[] array = new char[] {'A', 'B', 'C', '#', 'D', '#', '#', '#', 'E'};
            CreateTreeResult result = createTree(array);
            System.out.println(result.used);
            System.out.println(result.root.left.left.right.val);
            System.out.println(result.root.right.val);
        }
    }
    

    以上是对已编码的二叉树节点进行解码并得到新的解码二叉树的代码实现。使用了递归的思路,在每一步中判断是否为终止条件,然后创建根节点、左子树和右子树,并将它们关联起来。在现有代码的基础上,添加了解码二叉树部分的代码,并创建了一个新的类CreateTreeResult来存储返回的结果。修改了主函数部分,将编码前序遍历数组传入createTree函数,并输出结果。


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